TiB_2钢结硬质合金摩擦磨损行为

利用Ti粉,B粉,还原铁粉与羰基铁粉为原料,使用微波烧结技术原位生成TiB_2钢结硬质合金。采用摩擦磨损实验仪对TiB_2钢结硬质合金耐磨性进行测试。结果表明:原位合成TiB_2钢结硬质合金由TiB_2,Fe_2B和α-Fe物相组成;随着TiB_2含量的增加,钢结硬质合金的相对密度与显微硬度均提高;TiB_2含量对钢结硬质合金摩擦系数无明显影响,但随着TiB_2含量的增加,磨损体积逐渐降低,耐磨性提高;随着载荷与转速的增加,TiB_2钢结硬质合金摩擦系数均逐渐降低,磨损体积均逐渐增加,磨损率升高;其磨损机制为磨粒磨损与粘着磨损。     

TiB_2含量对钢结硬质合金组织及性能的影响

以Ti粉、B粉、还原铁粉与羰基铁粉为原料,使用微波烧结技术原位生成了TiB_2钢结硬质合金,并研究了TiB_2含量对其组织及性能的影响。通过X衍射分析仪、扫描电镜、能谱分析仪对钢结硬质合金的物相、显微组织和元素分布进行了表征,采用显微硬度计和摩擦磨损试验仪对TiB_2钢结硬质合金的显微硬度及耐磨性进行了测试。结果表明:微波烧结技术可以制备颗粒细小的TiB_2钢结硬质合金,其相对密度均达到95%以上。随着TiB_2含量的增加,硬度显著提高,含量为40%时硬度达到1108HV0.1;随着TiB_2含量的增加,摩擦系数变化不大,但磨损体积减小,且磨损方式为粘着磨损。     

微波烧结温度对WC钢结硬质合金组织性能的影响

以WC颗粒为增强相,铁粉为基体,通过球磨、压制成型,微波烧结制备WC钢结硬质合金。结果表明：随着烧结温度的升高,硬质合金相对密度、显微硬度和抗弯强度均先升高后下降,在1280℃时达到最高值,即相对密度、显微硬度和抗弯强度分别达到94.85%、544 HV和847.37 MPa。1280℃烧结为液相烧结,烧结过程中WC和Fe发生相变,产生新的增强相Fe2W2C,新相以颗粒的形式存在,弥散分布在钢的基体中,对材料的性能起到强化作用。微波烧结比真空烧结温度更低,时间更短,力学性能更好。     

原位反应合成TiC/Cr18Ni8不锈钢钢结硬质合金组织结构

以铁粉、钛铁粉、铬铁粉、胶体石墨和镍粉等为原料,原位反应合成了TiC/ Cr18Ni8不锈钢钢结硬质合金,并用SEM、XRD、显微硬度计等对烧结试样进行显微组织和显微硬度分析.结果表明,钢结硬质合金主要组成相为TiC和Fe-Cr-Ni固溶体,硬质相TiC颗粒细小,形状规则,大部分在1 μm以下;随烧结温度的升高,钢结硬质合金的孔隙度减小,密度和硬度升高,但TiC颗粒略有长大.在相同烧结条件下,C/Ti成分克原子比为0.9的钢结硬质合金的密度和硬度比C/Ti成分克原子比为1.0的钢结硬质合金高,所合成的TiC颗粒更细小,分布更均匀.     

TiC含量对微波烧结钢结硬质合金组织及性能影响

以铁粉为基体,TiC颗粒为增强相,通过球磨、压制成型,微波烧结制备出TiC钢结硬质合金。结果表明,在1400℃微波烧结时,TiC颗粒与Fe具有良好的润湿性和流动性。随TiC含量升高,合金的晶粒逐渐变得均匀细小,合金的相对密度、显微硬度和抗弯强度均先升高后下降,相对密度和抗弯强度在TiC含量5%时达到最高值,分别为94.61%和1327.20 MPa,显微硬度在TiC含量10%时达到最高值,为760 HV。随TiC含量增加,钢结硬质合金的断裂方式由韧性断裂向脆性断裂过渡。     

原位合成TiC/Cr19Al3钢结硬质合金组织与性能

以钛铁粉、铬铁粉、铁粉、胶体石墨等为原料,原位反应合成了TiC/Cr19Al3钢结硬质合金,并用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪和洛氏硬度计等对所制备的试样进行了组织结构分析.结果表明,所反应合成的钢结硬质合金主要相组成为TiC Fe-Cr固溶体,合成的硬质相TiC颗粒细小,随烧结温度升高TiC颗粒略有长大.当加入一定量的钼与硼后,钢结硬质合金致密度和硬度提高,TiC颗粒尺寸减小,分布更均匀.     

三元硼化物基硬质合金烧结过程中的相变和微观组织的演化

采用真空烧结方法制备了WC-Co/TiB_2体系的三元硼化物基硬质合金,并用XRD、SEM、EDS等方法对材料进行分析,研究了烧结过程中的相变和微观组织的演化,同时研究了烧结温度对该材料力学性能的影响。结果表明,WCoB仅会在固相烧结阶段生成,随着烧结温度提高逐渐发生分解,在1300℃以上经液相烧结后的试样其最终相组成为W_2CoB_2和TiC及少量TiB_2。W_2CoB_2颗粒随烧结温度的升高有逐渐聚集长大的趋势。在1 400℃烧结后的试样具有最佳的综合力学性能,其硬度可达HRA92.0,抗弯强度达763.2 MPa。     

原位反应合成稀土改性TiC钢结硬质合金的组织与性能

以钛铁粉、纯钼粉、纯铬粉、鳞片状石墨粉、羰基铁粉等为原料,采用原位反应合成的方法制备了TiC钢结硬质合金。采用丁苯橡胶和环烷酸稀土的混合物为成形剂,以引入稀土Ce元素对烧结材料进行改性。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了烧结合金的显微组织,并对合金的密度(相对致密度)、硬度、极限抗弯强度进行了检测。结果表明:加入稀土元素后,烧结合金组织中的碳化钛颗粒均匀而细小,合金的密度(相对致密度)提高了3%;抗弯强度达到了1 780 MPa,比未加稀土元素的烧结合金提高了22%左右。因此,在原位反应合成中,稀土元素能够显著细化合金的组织并提高了烧结材料的性能。     

原位生成TiC/Cr19Al3钢结硬质合金材料的制备与性能

以钛铁粉、铬铁粉、铁粉、胶体石墨等为原料,原位反应生成TiC/Cr19A13钢结硬质合金.并对所制备的试样进行组织结构分析.结果表明:反应生成的钢结硬质合金主要相组成为TiC Fe-Cr固熔体,所生成的硬质相TiC颗粒细小,随烧结温度升高TiC颗粒略有长大.当加入一定的钼与硼后,钢结硬质合金的致密度和硬度提高,TiC颗粒尺寸减小,分布更均匀.     

原位生成TiC／Cr19A13钢结硬质合金材料的制备与性能

以钛铁粉、铬铁粉、铁粉、胶体石墨等为原料,原位反应生成TiC／Cr19A13钢结硬质合金,并对所制备的试样进行组织结构分析。结果表明：反应生成的钢结硬质合金主要相组成为TiC＋Fe-Cr固熔体．所生成的硬质相TiC颗粒细小,随烧结温度升高TiC颗粒略有长大。当加入一定的钼与硼后,钢结硬质合金的致密度和硬度提高,TiC颗粒尺寸减小,分布更均匀。     

微波烧结制备WC钢结硬质合金

采用微波烧结技术制备WC系钢结硬质合金,用金相显微镜观察试样组织,X射线衍射仪测试试样结构,显微硬度计测量试样的硬度,阿基米德法测定试样的密度。结果表明:所制备的试样组织由Fe、Fe2W2C组成;随烧结温度的升高,试样的相对密度明显增大;但1320℃时出现局部熔融现象,随保温时间的延长,试样相对密度增大,但保温15 min后趋于稳定;加入稀土可明显细化晶粒,使硬质合金硬度提高。     

共沉淀法原位合成无压烧结TiB2/B4C陶瓷复合材料

以TiCl4溶液和B4C粉末为主要原料,采用共沉淀、原位合成无压烧结技术制备了TiB2/B4C陶瓷复合材料.研究了原料配比、烧结温度对TiB2/B4C陶瓷复合材料的烧结性能、显微组织和力学性能的影响.通过X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜等分析手段,分析了TiB2/B4C陶瓷复合材料的物相组成、显微组织和断裂特征.研究结果表明:当成分质量配比TiB2∶B4C为40∶60时,材料最大相对密度为98.5%T.D;在最佳成分配比下,随着烧结温度的升高,原位合成制备的TiB2/B4C陶瓷复合材料的密度、硬度、抗弯强度均为先升高后降低,材料的最佳烧结工艺为2050℃,1 h.在最佳烧结工艺下,TiB2/B4C陶瓷复合材料的密度、硬度、抗弯强度和断裂韧性达到最佳值分别为3.17 g/cm3,31.5GPa,381 MPa和5.1 MPa·m1/2.     

回火对钢结硬质合金DGJW30组织和性能的影响

借助金相分析、扫描电镜及能谱分析、硬度和性能测定研究了淬火后回火温度对电冶熔铸钢结硬质合金DGJW30显微组织、硬度和抗弯强度的影响。结果表明,经200℃、450℃和650℃回火后,DGJW30钢结合金的显微组织分别为马氏体和残留奥氏体、回火托氏体和回火索氏体;随着回火温度的升高,DGJW30钢结合金的硬度下降,抗弯强度则先升高后下降。     

低压烧结温度对YG15粗晶硬质合金性能的影响

采用低压烧结方法制备YG15粗晶硬质合金,研究了烧结温度对硬质合金组织和性能的影响,采用扫描电子显微镜观察硬质合金显微组织,固体密度测量组件测试合金致密度,采用洛氏硬度计、万能试验机、矫顽磁力计分别测试合金的洛氏硬度、抗弯强度和矫顽磁力。对不同烧结温度下的性能比较分析得出:YG15粗晶硬质合金的孔隙度A02B00C00,硬度86.0~88.1 HRA,抗弯强度3 018~3 426 MPa,矫顽磁力5.45~6.20 k A/m,1 360、1 375℃低压烧结时,合金的密度、硬度和抗弯强度都较高,而1 390、1 400℃低压烧结时性能下降,1 375℃是YG15粗晶硬质合金的最佳烧结温度。     

微波烧结WC-Co细晶硬质合金的工艺与性能

采用微波烧结新技术研究了ＷＣＣｏ 细晶硬质合金的烧结工艺与性能, 并同常规烧结工艺进行了比较。结果表明： 微波烧结ＷＣＣｏ 细晶硬质合金在１ ３００ ℃的烧结温度下保温１０ ｍｉｎ 时, 可达到９９ ．８ ％ 的相对密度; 烧结温度降低, 烧结时间大幅度缩短, 且制品的显微晶粒尺寸只有常规烧结的一半; 抗弯强度、矫顽磁力、硬度有较大幅度提高     

共沉淀法原位合成无压烧结TiB2／B4C陶瓷复合材料

以TiCl4溶液和B4C粉末为主要原料，采用共沉淀、原位合成无压烧结技术制备了TiB2／B4C陶瓷复合材料。研究了原料配比、烧结温度对TiB2／B4C陶瓷复合材料的烧结性能、显微组织和力学性能的影响。通过X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜等分析手段，分析了TiB2／B4C陶瓷复合材料的物相组成、显微组织和断裂特征。研究结果表明：当成分质量配比TiB2：B4C为40：60时，材料最大相对密度为98．5％T．D；在最佳成分配比下，随着烧结温度的升高，原位合成制备的TiB2／B4C陶瓷复合材料的密度、硬度、抗弯强度均为先升高后降低，材料的最佳烧结工艺为2050℃，1h。在最佳烧结工艺下，TiB2/B4C陶瓷复合材料的密度、硬度、抗弯强度和断裂韧性达到最佳值分别为3．17g／cm^3，31．5GPa，381MPa和5．1MPa．m^1/2.     

烧结温度对铁镍代钴硬质合金组织和性能的影响

采用传统粉末冶金工艺制备了WC+TiC+Ni+Fe硬质合金,研究了不同烧结温度对铁镍代钴硬质合金显微组织和性能的影响。结果表明:烧结温度为1 400～1 480℃时,合金组织正常,无石墨相和η相产生。试样的密度随烧结温度的上升而逐渐增加。在研究的烧结温度范围内,WC+TiC+Ni+Fe合金的硬度和抗弯强度值都是先升高,再缓慢降低。试验最佳烧结温度为1 440℃,材料的综合力学性能最好,硬度和抗弯强度值达到"双高",其值分别为91.6 HRA和1 720 MPa。并且此时合金的切削性能与传统的WC+TiC+Co合金相当。     

烧结温度对WC-14TiC-8Co超细硬质合金组织和性能的影响

采用粉末冶金法制备了WC-14TiC-8Co超细硬质合金,研究了不同的烧结温度对WC-14TiC-8Co超细硬质合金组织和性能的影响。结果表明,随着烧结温度从1300℃升高到1410℃,合金的晶粒逐渐长大,合金的密度、抗弯强度随温度上升呈现出持续升高的走势,而硬度表现出先升后降的走势;当烧结温度为1380℃、保温时间为40min时,WC-14TiC-8Co超细硬质合金获得了最佳综合性能,其密度、抗弯强度和硬度值分别达到11.49g·cm~(-3)、1482MPa和92.8HRA,合金的组织为WC+(Ti,W)C+γ+少量η相,升温过程中的缺碳现象是η相形成的主要原因。     

热机械合金化合成WC-Co硬质合金研究

采用热机械合金化方法,通过W与C之间的原位反应制备了WC-Co硬质合金,研究了工艺参数对物相、组织和性能的影响。研究发现,通过热机械合金化合成的WC-Co硬质合金的组织结构呈细棒状,延长球磨时间或升高合成温度均能提高反应物的反应活性,从而促进中间产物Co3W3C亚稳相向WC稳态相转变,并使组织均匀、致密,但过高的合成温度会使细棒状WC晶粒有长大倾向;球磨时间主要影响体系合成反应的完全程度,而合成温度主要影响合成致密化过程,随球磨时间的延长和合成温度的升高,密度、硬度、抗弯强度逐渐提高。     

烧结温度对梯度硬质合金表层组织结构和力学性能的影响

梯度硬质合金表层组织结构的变化直接影响着CVD涂层硬质合金刀具的加工性能,而烧结温度的变化将显著影响梯度硬质合金表层和芯部组织结构。本文研究了1 410、1 440℃和1 460℃3种烧结温度对梯度硬质合金表层（0～100μm）组织结构和力学性能的影响规律。采用SEM和EBSD对梯度硬质合金表层组织结构、梯度区和合金芯部粒度进行了分析,研究了不同温度下表层组织结构的变化对梯度硬质合金抗弯强度和显微硬度的影响。结果表明：随着温度升高,表面Co含量明显下降,梯度层厚度增加。合金硬质相（WC和立方固溶体相）晶粒度随烧结温度升高而明显长大,梯度区内WC晶粒度大于芯部WC晶粒度,并且二者差异随烧结温度的升高而加大,芯部立方固溶体的生长速度高于WC。随烧结温度的升高,合金的磁力下降了10.3%,合金的断裂韧性和抗弯强度分别提高了8.5%和7.7%,相比去除梯度层试样,3个烧结温度下保留梯度层合金试样的抗弯强度提高了7.6%～9.8%。从表面至芯部合金的显微硬度先降低至最低点后逐渐上升至接近芯部硬度,梯度层内HV最低点约为芯部HV的87%。随烧结温度的升高,梯度区和芯部的HV都呈现下降趋势。